Metalloverføring i GMAW

Etter å ha lest denne artikkelen vil du lære om prosessen med metalloverføring i gassmetallbuesveising (GMAW).

De påfølgende måtene av metalloverføring som finner sted med økende strøm i GMAW er vist i figur 6.7. Med elektroder med diameter 1, 6 mm og mindre dominerer klypeffekten for strømmer opp til ca 200 A. Steget mellom kuleformede og sprøytemodi utmerker seg ved dråpens første akselerasjon. Hvis denne akselerasjonen er under tyngdekraften, så er den kuleformet overføring ellers vil det bli sprayoverføring.

For elektrodråd med 1, 2 mm diameter vil sveisestrømmen over 200 A resultere i dannelsen av dråper ved spissen av et konisk område. Keglen oppnår en kvasi-stasjonær tilstand med det flytende metall som strømmer inn i keglens base og strømmer ut ved spissen. Det har vist seg eksperimentelt at for elektrode med 1, 2 mm diameter blir pennepunkttipset for nåværende høyere enn ved hvilken elektrodespissen er helt oppslukt av den synlige bueformen.

Den geometriske formen til dråpen ved elektrodespissen avhenger blant annet av elektrodpolariteten. Elektroden er som regel positiv polariteten som brukes til GMAW. Med denne polariteten danner anodepunktet nesten symmetrisk rundt elektrodespissen som vist i figur 6.8, og formen på dråpe- eller smeltet område ved elektrodespissen er tilsvarende aksisymmetrisk.

Fig. 6.8 Elektroddiameter, dråpe- og buekonfigurasjoner for GMAW med elektrodepositiv (forstørrelse 9.64): strøm 220 A

Imidlertid er visse kommersielle GMAW ståltråd behandlet tilstrekkelig og kan derfor brukes med elektrod-negativ. Ved høye strømninger vandrer katodflaten symmetrisk over elektrodens nedre del og produserer streamingoverføring. Ved lavere strømninger oppfører katodeflaten seg på en symmetrisk måte, men bare spissen av elektroden smelter og metallet overføres i dråper.

Mesteparten av diskusjonen ovenfor er i forbindelse med solid wire GMAW. Imidlertid viser høyhastighetsfilmer av metalloverføring i flerkjernet buesveising at overførings karakter varierer i henhold til strømmen. For eksempel med rutil-fluxkjerne oppstår en fin spraymessig overføring, mens med en grunnleggende fluxkjerne er overføringen i relativt store dråper som danner asymmetrisk.

Fluksen synes delvis å overføres som et fast materiale som formodentlig smelter ved overføring til sveisepuljen. Samlet ser det ut til at som med SMAW er den dominerende faktoren, både for metalloverføring og dråpeoverføringsfrekvens, sammensetningen av strømmen.

Innføringen av pulserende GMAW i 1960-tallet ga muligheten til å oppnå sprøyteoverføring ved lavere middelstrømmer ved å introdusere nåværende pulser for å løsne dråper med kontrollerte intervaller mot en lavere bakgrunnsstrøm som holdt bue og tillot smeltede dråper å danne. Dette har gjort det mulig å bruke sprøyteoverføring for tynnere materialer og også i forskjellige sveiseposisjoner.

Som metalloverføring i konstant nåværende GMAW, i pulserende GMAW, kan den også klassifiseres i projisert eller dråpespray og streaming spray. Alle funksjoner i de to overføringsprosessene er de samme både for konstant strøm og pulserende GMAW. Den første dråpen som overføres i pulsstrømsveising, er i dropspray-modusen, men etterfølgende dråper som overføres under den samme strømpuls vil være i strømspray-modusen.

Tiden for dannelsen og løsningen av en dråpe er omvendt proporsjonal med størrelsen av toppstrømmen, men er uavhengig av dens varighet. Når halsprosessen har startet, løsner dråpen etter en bestemt tid som er Karakteristisk for tråddiameteren og toppstrømmen, og er uavhengig av det nåværende nivået når det løsnes.